本發(fā)明涉及配電網(wǎng)終端保護技術領域，具體涉及一種一次性隔離故障區(qū)域的方法和裝置。

背景技術：

在現(xiàn)代電力系統(tǒng)中，大型的發(fā)電廠往往遠離負荷中心，發(fā)電廠發(fā)出的電能一般要通過高壓或超高壓輸電網(wǎng)絡送到負荷中心，然后在負荷中心由電壓等級較低的網(wǎng)絡把電能分配到不同電壓等級的用戶。這種電力網(wǎng)中主要起分配電能作用的網(wǎng)絡成為配電網(wǎng)。

目前隨著電能應用的越來越廣泛，對配電網(wǎng)可靠性和安全性的要求也越來越高。重合器、分段器和聯(lián)絡器是配電網(wǎng)中重要的設備，具有就地保護功能。中重合器能夠按照預定的開端和重合順序在交流線路中自動進行開斷和重合操作，并在其后自動復位或閉鎖，自具控制保護功能；分段器具有延時自動合閘功能，配合重合器使用能夠隔離故障線路區(qū)段，實現(xiàn)自動保護；聯(lián)絡器也具有延時自動合閘功能。

雖然重合器、分段器和聯(lián)絡器的反應速度都比較快，但是按照傳統(tǒng)的方法，當某區(qū)域出現(xiàn)故障時處理時間比較長。如圖1所示的配電網(wǎng)，其中變電站連接重合器的電源側，重合器的負荷端連接線路L1，線路L1通過分段器F1連接線路L2，線路L2上連接三條線路，第一條通過分段器F2連接線路L3，第二條通過分段器F3連接線路L4，線路L4再通過分段器F4連接線路L5，第三條線路通過分段器F5連接線路L6，線路L6再通過分段器F6連接線路F7。為了保障當某段線路故障發(fā)生時其他線路不受影響，設置分段器F1的計數(shù)次數(shù)為3次，設置分段器F2、F3和F5的計數(shù)次數(shù)為2次，設置分段器F4和F6的計數(shù)次數(shù)為1次。當線路L5或線路L7上發(fā)生故障時，重合器需要發(fā)送一次沖擊電流來對故障線路進行隔離；當線路L3、L4或L6發(fā)生故障時，重合器需要發(fā)送兩次沖擊電流對故障線路進行隔離；當線路L2發(fā)生故障時，重合器需要發(fā)送三次沖擊電流對故障進行隔離；即當發(fā)生故障的線路離重合器越近，重合器需要發(fā)送沖擊電流的次數(shù)越多，對故障進行隔離所用的時間也就越長。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種一次性隔離故障區(qū)域的方法和裝置，用于解決上述隔離故障區(qū)域時處理時間長的問題。

一次性隔離故障區(qū)域的方法，當供電線路中某區(qū)域出現(xiàn)故障時，執(zhí)行如下步驟：

(1)檢測開關負荷側的電流；所述開關為重合器、分段器或聯(lián)絡器；

(2)判斷開關負荷側的電流是否為故障電流；

(3)每個開關的狀態(tài)與其所有相鄰的開關的狀態(tài)進行比較；

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都不是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

否則，判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致；

(4)如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致，則該開關進行合閘；如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致，則該開關分閘后閉鎖合閘。

進一步的，每個開關均通過網(wǎng)絡通訊獲取其相鄰開關負荷側的電流是否為故障電流。

一次性隔離故障區(qū)域的裝置，包括如下模塊：

(1)用于檢測開關負荷側的電流的模塊；所述開關為重合器、分段器或聯(lián)絡器；

(2)用于判斷開關負荷側的電流是否為故障電流的模塊；

(3)用于每個開關的狀態(tài)與其所有相鄰的開關的狀態(tài)進行比較的模塊：

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都不是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

否則，判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致；

(4)如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致，則該開關進行合閘；如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致，則該開關分閘后閉鎖合閘的模塊。

進一步的，每個開關均通過網(wǎng)絡通訊獲取其相鄰開關負荷側的電流是否為故障電流。

本發(fā)明提供的一次性隔離故障區(qū)域的方法，當供電線路中某個區(qū)域發(fā)生故障時，通過檢測開關負荷側的電流，判斷某個開關與其所有相鄰開關的狀態(tài)是否一致，從而確定該開關進行合閘還是分閘后閉鎖合閘。本發(fā)明所提供的技術方案只需重合閘發(fā)送一次沖擊電流便能夠?qū)崿F(xiàn)故障區(qū)域的隔離，從而解決上述隔離故障區(qū)域時處理時間長的問題。

附圖說明

圖1為配電網(wǎng)系統(tǒng)的邏輯控制圖；

圖2為實施例中一次性隔離故障區(qū)域方法的流程圖；

圖3為實施例中配電網(wǎng)的系統(tǒng)圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種一次性隔離故障區(qū)域的方法和裝置，當配電網(wǎng)的某區(qū)域發(fā)生永久性故障時，能夠快速隔離故障區(qū)域，保證供電網(wǎng)的安全性和可靠性。

在本實施例中，配電網(wǎng)中的重合器、分段器和聯(lián)絡器統(tǒng)稱為開關。當配電網(wǎng)中某區(qū)域發(fā)生永久性故障時，開關的負荷側電流將會出現(xiàn)異常，即開關的負荷側出現(xiàn)故障電流，因此通過檢測開關負荷側的電流能夠確定需要進行隔離的故障區(qū)域。

方法實施例：

本發(fā)明所提供的一次性隔離故障區(qū)域的保護方法流程圖如圖1所示，具體步驟如下：

(1)檢測開關負荷側的電流；所述開關為重合器、分段器或聯(lián)絡器；

(2)判斷開關負荷側的電流是否為故障電流；

(3)每個開關通過網(wǎng)絡通訊獲取其所有相鄰開關的狀態(tài)并進行比較判斷；

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都不是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

如果某個開關負荷側的電流與其所有相鄰開關負荷側的電流都是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

否則，判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致；

(4)如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致，則該開關進行合閘，恢復非故障區(qū)域的供電；如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致，則該開關分閘后閉鎖合閘，隔離故障區(qū)域。

上述方法可以總結為：比較供電線路中相鄰開關的狀態(tài)，如果狀態(tài)一致，則該相鄰開關之間的區(qū)域為非故障區(qū)域，恢復該區(qū)域的供電；如果狀態(tài)不一致，則該相鄰開關之間的區(qū)域為故障區(qū)域，對該區(qū)域進行隔離。

下面以實際使用上述方法實現(xiàn)對故障區(qū)域的隔離為例，對本實施例進行進一步說明。

本實施例配電網(wǎng)如圖2所示，變電站1依次通過重合器1、分段器1、分段器2、聯(lián)絡器1、分段器3、分段器4和重合器2連接變電站2，變電站3依次通過重合器3、聯(lián)絡器2連接分段器1和分段器2之間的區(qū)域。

假設分段器1、聯(lián)絡器2與分段器2之間的區(qū)域出現(xiàn)永久性故障，則重合器1和分段器1的負荷側均能檢測到故障電流，其他開關由于電源側失電，所以檢測不到故障電流。

分段器1與分段器2、重合器1、聯(lián)絡器2相鄰，分段器1能檢測到故障電流，但是分段器2和聯(lián)絡器2的電源側均失電，負荷側檢測不到故障電流，所以分段器1與分段器2、聯(lián)絡器2的狀態(tài)不一致，因此可以判斷出分段器1與分段器2、聯(lián)絡器2之間的區(qū)域出現(xiàn)故障，所以對分段器1、分段器2和聯(lián)絡器2分閘后閉鎖合閘，對該區(qū)域進行隔離。

聯(lián)絡器1與分段器2、分段器3相鄰，三者的電源端均失電，在負荷側均檢測不到故障電流，所以聯(lián)絡器1與分段器2、分段器3的狀態(tài)一致，因此可以判斷出聯(lián)絡器1與分段器2之間的區(qū)域、聯(lián)絡器1與分段器2之間的區(qū)域均沒有出現(xiàn)故障，所以對聯(lián)絡器1進行合閘。

依次對各開關與相鄰開關的狀態(tài)進行判斷，確定各區(qū)域是否出現(xiàn)故障，對出現(xiàn)故障的局域進行隔離，對沒有出現(xiàn)故障的區(qū)域恢復供電。

裝置實施例：

一種一次性隔離故障區(qū)域的裝置，包括如下模塊：

檢測開關負荷側的電流的模塊；所述開關為重合器、分段器或聯(lián)絡器；

判斷開關負荷側的電流是否為故障電流的模塊；

每個開關的狀態(tài)與其相鄰的至少一個開關的狀態(tài)進行比較；

如果某個開關負荷側的電流與其相鄰開關負荷側的電流都不是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

如果某個開關負荷側的電流與其相鄰開關負荷側的電流都是故障電流，則判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致；

否則，判斷為該開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致的模塊；

如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)一致，則該開關進行合閘；如果某個開關與其相鄰開關的狀態(tài)不一致，則該開關分閘后閉鎖合閘的模塊。

本實施例提供的一種一次性隔離故障區(qū)域的裝置，既可以對應于計算機程序流程的各軟件模塊，亦可以對應于各個硬件模塊。這些軟件模塊可以分別對應于上述方法實施例的各個步驟，硬件模塊能夠?qū)⑸鲜鲕浖K固化實現(xiàn)。

以上給出了本發(fā)明涉及的具體實施方式，但本發(fā)明不局限于所描述的實施方式。在本發(fā)明給出的思路下，采用對本領域技術人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術手段進行變換、替換、修改，并且起到的作用與本發(fā)明中的相應技術手段基本相同、實現(xiàn)的發(fā)明目的也基本相同，這樣形成的技術方案是對上述實施例進行微調(diào)形成的，這種技術方案仍落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。